Bazele Informaticii

Cu totii stim ca necesitatea reprezinta mama inventicii. Acest lucru este valabil si in lumea computerelor. U.S Army a fost prima care a solicitat si a avut nevoie de puterea computerelor. Pentru inceput inginerii de la Fortele Aeriene au dorit o masina care sa poata simula zborul. In al doilea rand armata a dorit sa fie capabila sa calculeze cu precizie traiectoria balistica a proiectilelor. Acest lucru facut manual lua de obicei 1-2 saptamani, ceea ce era inacceptabil.

Ca raspuns la aceste cereri Universitatea din Harward a pornit realizarea primei masini de calcul – Marck I. Pentru ca nu a fost suficient de rapida aceasta masina a fost inlocuita cu un succesor in 1943.

La Universitatea din Pensivania doi oameni de stiinta au pornit proiectul ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) care a fost terminat 1946. El era alcatuit din 42 de cutii metalice asezate in forma de U si care ocupau peste 72 de m2. Fiecare cutie continea 18800 de lampi, 6000 comutatoare, 1500 de conectoare si 5000 de rezistente. Timpul de incalzire pentru o functionare corespunzatoare era de 30 de minute. De multe ori in timpul functionarii unele lampi electronice trebuiau inlocuite, iar pentru programarea ENIAC-ului erau necesare modificarea conectoarelor si rearanjarea unor fire de legatura.

In anii ’60 a fost facut un pas important in ceea ce priveste dezvoltarea acestui domeniu. Vechile lampi au fost inlocuite cu tranzistoarele. La inceput cu cele pe germaniu, mai tarziu cu cele pe siliciu. O consecinta imediata a fost reducerea dramatica a dimensiunilor computerelor.

Aparitia apoi a circuitelor integrate a permis in 1970 firmei Intel sa construiasca prototipul unui microprocesor realizat pe un singur cip. Acest procesor simplu pe 4 biti a fost proiectat pentru un computer si încorpora 2300 de tranzistori.

In 1975 a fost produs primul calculator pentru utilizator individual. Apoi un tanar student al Universitatii harvard – William Gates a renuntat la scoala pentru a programa calculatorul Altaire 8800. El a realizat pentru aceasta si un limbaj, foarte cunoscut in prezent – Limbajul BASIC.

In timp microprocesorul a devenit cea mai importanta componenta a uni calculator de tip personal. Generatii intregi de calculatoare au primit numele tipului de microprocesor in jurul careia se dezvolta intreaga arhitectura interna.

Parametrii tehnici ai microprocesorului s-au imbunatatit considerabil de la o versiune la alta, ajungand sa se dubleze aproape la fiecare an si jumate.

Evolutia procesoarelor Intel in timp este cea mai sugestiva:

Tabel 1.1 Evolutia microprocesoarelor realizate de firma INTEL

An Tip Nr. Tranzist.(mii) Frecventa (MHz) Nr biti

1971 4004 2,3 0,108 4

1972 8008 3,5 0,2 8

1974 8080 6,0 2 8

1978 8086/88 29 10 16

1982 80286 134 12 16

1985 80386 275 33 32

1989 80486 1200 50 32

1993 Pentium I 3100 233 32

1997 Pentium II 7500 300 32

1998 Celeron 7500 266 32

1999 Pentium III 9500 1000 32

2000 Pentium IV 42000 1400-3000 32

2007 Pentium ‘N’ 1000000 ?? 64

1.2 PRINCIPALELE COMPONENTE ALE SISTEMULUI DE CALCUL

Principalele componente ale unui sistem de calcul, incluse in unitatea centrala sunt:

- microprocesorul;

- memoria interna si externa;

- magistrala de date si de comenzi;

La un prim nivel simplist putem spune cs structura interna a unui calculator personal se prezinta ca in fig.1.1:

1.2.1 Microprocesorul

Elementul de bază al unui sistem de calcul este reprezentat de microprocesor sau prescurtat, procesor, un cip deosebit de complex care, de obicei, este plasat pe placa de bază - motherboard, a sistemului de calcul.

Dacă am face o comparaţie funcţională între un sistem de calcul şi corpul omenesc, rolul şi funcţiile creierului ar fi identice cu cele ale unui microprocesor ce dotează sistemul nostru de calcul.

Microprocesorul este elementul ce asigură procesarea datelor, adică interpretarea, prelucrarea şi controlul acestora, vizează sau supervizează transferurile de informaţii şi contro/ează activitatea generală a celorlalte componente care alcătuiesc sistemul de calcul.

Într-un mod asemănător, creierul "procesează" informaţiile (reprezentate de imagini, miros, sunete, proprietăţi tactile, gust, alte semnale provenite de la diverse organe interne etc.) culese şi transmise de diferiţi senzori ai corpului uman, controlează activitatea motorie a membrelor corpului şi activitatea internă a diverselor organe, pe baza unor mesaje primite de la toate acestea.